Свободные радикалы химические свойства

Химические свойства. Наиболее характерные для алканов реакции замещения (галогенирование, нитрование, сульфирование) протекают по радикальному механизму (5 ). Для реализации этих реакций требуются достаточно жесткие условия так, образование свободного атома или свободного радикала происходит, например, при термическом расщеплении молекулы одного из исходных веществ. [c.321]

Свойства карбоний-ионов. Свободные карбоний-ионы являются высокоактивными частицами, вступающими в реакции с очень большой скоростью. Для некоторых реакций, могущих протекать как по радикально-цепному, так и по карбоний-ионному механизму, активность карбоний-ионов может быть сравнена с активностью радикалов. Так, при полимеризации стирола по радикальному механизму при 20°С константа скорости продолжения цепи равна 35 л-моль- -с , энергия активации продолжения цепи 32,7 кДж/моль (7,8 ккал/моль). Полимеризация стирола на свободных катионах проходит с константой скорости продолжения цепи 35-10 л моль- с- при 15°С и энергией активации 8,4 кДж/моль (2 ккал/моль). Константа скорости присоединения карбоний-иона к молекуле стирола на пять порядков больше, чем для радикала. Карбоний-ионы, как и радикалы, подвергаются мономолекулярному распаду и бимолекулярным реакциям замещения и присоединения. Существенным отличием в химических свойствах карбоний-ионов от свойств радикалов является способность первых с большой скоростью изомеризоваться. Изомеризация карбоний-ионов может проходить в результате переноса как гидрид-иона, так и карбоний-ионов. [c.164]

Как видно из общей формулы, аминокислоты будут отличаться друг от друга химической природой радикала К, представляющего группу атомов в молекуле аминокислоты, связанную с а-углеродным атомом и не участвующую в образовании пептидной связи при синтезе белка. Почти все а-амино- и а-карбоксильные группы участвуют в образовании пептидных связей белковой молекулы, теряя при этом своп специфические для свободных аминокислот кислотно-основные свойства. Поэтому все разнообразие особенностей структуры и функции белковых молекул связано с химической природой и физико-химическими свойствами радикалов аминокислот. Именно благодаря им белки наделены рядом уникальных функции, не свойственных другим биополимерам, и обладают химической индивидуальностью. [c.34]

Радикальная полимеризация является наиболее распространенным методом синтеза полимеров. Процесс образования макромолекулы включает следующие реакции возникновение свободного радикала -инициирование, последовательное присоединение к нему молекулы мономера с сохранением в концевом звене свободной валентности и прекращение роста макрорадикала. Свободный радикал возникает в результате гемолитического разрыва химической связи и представляет собой атом или группу атомов, содержащих неспаренный электрон. Вследствие наличия неспаренных электронов радикалы характеризуются электрофильными свойствами, способны атаковать электронные пары п- или <т-связи мономеров, превращая их в свободные радикалы. Устойчивость радикала зависит от природы заместителя у атома углерода, содержащего неспаренный электрон. Здесь соблюдается принцип чем меньше энергии требуется для образования свободного радикала, тем он более устойчив и наоборот. По устойчивости свободные радикалы располагаются в следующий ряд [c.20]

Сшивание макромолекул при облучении облегчается тем, что возникший при отрыве водорода свободный радикал может передавать неспаренный электрон вдоль цепи, отчего увеличивается вероятность его нахождения по соседству с таким же свободным радикалом другой макромолекулы. На определенной стадии облучения молекулы полимера оказываются химически связанными (сшитыми) в общую сетчатую структуру. Полимер теряет способность растворяться в обычных для него растворителях, резко возрастают его механические свойства (модуль, твердость, прочность и др.). [c.248]

Трудно переоценить значение работ Гомберга в химии свободных радикалов и вообще в органической химии. Хотя трифенилметильный радикал был выделен только благодаря тому, что он не является типичным свободным радикалом, его химические свойства характерны для свободных радикалов главное, Гомберг доказал, что такие частицы, как свободные радика-лы, могут вообще существовать. [c.384]

Цепь растет до тех пор, пока случайная встреча с частицей, несущей неспаренный электрон (молекула кислорода, себе подобная частица, свободный радикал), не оборвет рост цепи. Здесь также справедлива сказанное об исчезающе малой роли концевых групп в столь больших молекулах, где свойства определяются характером цепи. Полученный таким путем полиэтилен — твердая рогообразная масса, размягчающаяся при температуре 120° С и имеющая молекулярный вес 18 000—50 000, прочная механически, химически инертная, как парафин, — широко применяется в качестве электроизоляционного материала, для изготовления посуды, упаковочных и оранжерейный пленок и др. [c.276]

Первичным продуктом термического распада диазометана является свободный метилен, химическая природа которого проявляется в том, что при его действии, так же как при действии свободного радикала метила, исчезают зеркала таких металлов, как Те, Se, Sb и As, но не Zn, d, TI, Pb, Bi [107]. Однако все же свойства свободного метилена ближе к свойствам весьма реакционноспособной молекулы, чем к свойствам свободного радикала [108]. Согласно современным теоретическим взглядам, это объясняется тем, что две свободные валентности метилена не являются двумя независимыми электронами, а представляют собой два электрона с антипараллельными спинами , т. е. символизируются парой электронов и незаполненным октетом [c.122]

Все вышеперечисленное позволяет выделить свободные имин-оксилы в особую группу практически важных стабильных радикал лов, обладающих уникальными физико-химическими свойствами. [c.5]

V давала А / (хемосорбированный атом, инертный в химическом отношении) и другой атом А, очень слабо связанный с поверхностью, обладающий свойствами свободного радикала. Вещества, имеющие двойную связь, при реакции со свободной валентностью поверхности приводят к образованию свободного радикала, который, однако, одним концом прочно химически связан с поверхностью СаН + V V Ha — СНа — У этого поверхностного хемосорбированного радикала имеются различные возможные пути реакции. [c.283]

Известно, что за образование химической связи, а равно и за ое преобразование в процессе химической реакции ответственны ня-лентные электроны атомов. Известно также, что одним из очень существенных свойств электрона является спин, или момент вращательного движения электрона, наглядно моделируемый обычно посредством маленького заряженного волчка. Но с вращательным движением заряда всегда связан замкнутый ток, образующий магнит, И, действительно, спину электрона соответствует магнитный момент, равный 0,9273-10 ° эрг-гаусс . Заслуга советских ученых состоит в том, что они нашли разгадку парадокса слабые магнитные воздействия, ничтожные по энергии, оказывают могучее влияние на химические реакции, изменяя спины неспаренных валентных электронов у атомов, входящих в свободный радикал пли ион-радя-кал, и снимая спиновые запреты. Это и открывает новые возможности управления химическими процессами не на энергетической, а на спиновой основе. [c.165]

В химических реакциях радикал приобретает недостающий электрон. Так, два радикала -СНз образуют молекулу этана Н3С СН3, а два радикала водорода -Н — молекулу На- Важное свойство свободных радикалов состоит и в том, что они легко реагируют с молекулами, присоединяясь к ним или отрывая от них атом с одиночным электроном. В результате образуются новые свободные радикалы, которые могут реагировать с другими молекулами, и т. д. Например [c.118]

Являясь органическими производными аммиака, амины сохраняют главные его химические особенности. В частности, амины проявляют основные свойства. Это обнаруживается ио щелочной реакции водных растворов аминов. По мере роста углеводородного остатка растворимость аминов в воде уменьшается. Поэтому высшие амины уже не дают щелочной реакции. Однако и они сохраняют свойства оснований, это обнаруживается в способности любых аминов образовывать соли с кислотами. Сила аминов как ооюва-ний зависит от их строения, от природы органического радикала, но причина основных свойств во всех случаях — свободная электронная пара атома азота. [c.228]

Таким образом, в зависимости от типа частицы, ее энергии, химического состава образца, времени облучения в смазочном материале происходят различные микроскопические изменения, начиная от ионизации атомов и молекул и кончая полным превращением одних атомов в другие. При этом разрываются химические связи и образуются свободные радикалы, ионы и радикал-ионы, которые обладают свободными валентностями и избыточной энергией. В результате в облучаемой среде возникают различные химические реакции синтез и разложение, полимеризация и деструкция, окисление и восстановление, изомеризация или любая комбинация из этих процессов. Совокупность микроскопических процессов, происходящих под действием радиоактивного излучения, вызывает возникновение макроскопических эффектов в смазочных материалах. Изменения, которые при этом претерпевают смазочные материалы, могут быть весьма значительными и зачастую приводят к полной потере их эксплуатационных свойств. [c.240]

Наиболее характерное свойство свободных радикалов — это их неустойчивость, связанная с присутствием неспаренного электрона. Очень часто радикалы обладают высокой химической активностью и, реагируя, присоединяют другой радикал, так что их электроны спариваются или же отдают электрон по механизму электронного переноса. Иногда в результате некоторых реакций неустойчивые радикалы дают более стабильные свободные радикалы. Активность и устойчивость радикалов зависят от их структуры. В общем случае радикал может быть очень активным и мало стабильным при нормальных условиях или неактивным и относительно стабильным. Ниже приводятся примеры этих двух крайних случаев [c.146]

Основные промышленные и препаративные методы получения алканов. Химические свойства алканов. Механизм реакции галогенирова-ния алканов, гетеролиз и гомолиз, органические ионы и свободные радикгшл, строение метильного радикала, цепной механизм реакции. [c.194]

Получение свободных радикалов. Наблюдающаяся в большинстве случаев высокая химическая активность радикалов обусловлена незаконченностью электронных оболочек соответствующих атомных групп, благодаря чему свойства этих групп приближаются к свойствам атомов, обладающих тем же количеством внешних электронов, что и данная атомная группа. В этом отношении особенно характерна аналогия между химическими свойствами гидридов з глерода, азота, кислорода и фтора и химическими свойствами атомов с тем же числом н)ле1стронов. Так, радикал СН (метин) является химическим аналогом атома N, радикалы СНг (метилен) и NH (имин) —аналогами атома О, радикалы СНз (метил), NFI2 (аминогруппа) и ОН (гидроксил) —аналогами атома F и, наконец, молекулы СН4, NH3, НгО и HF в известном смысле (инертность) аналогичны атому Ne. Благодаря химической ненасыщенности радикалов энерпш активации процессов, протекающих с их участием, имеет порядок величины энергии активации атомных реакций. Поэтому эти процессы, как правило, идут приблизительно с такой же скоростью, с какой обычно идут атомные процессы. [c.98]

Радиационное сшивание натурального каучука протекает через стадию образования за счет отрыва атома водорода аллиловых свободных радикалов, при взаимодействии которых и образуется поперечная связь. Каучуки, вулканизованные перекисными соединениями, должны содержать такие л е углерод-углеродные нонеречные связи и иметь аналогичные химические свойства ]166]. Возможны шесть различных вариантов структуры аллилового радикала, образующегося при отщеплении атома водорода [139, 165] [c.180]

Попытки сделать выводы из химической реакцпонноспособ-ности метилена о его спиновом состоянии и обратные выводы имеют длительную и порою неотчетливую историю. Ранние опыты с целью показать присутствие метилена в газовых струях заключались в переносе металлических зеркал из теллура, селена, мышьяка и сурьмы, а метод теллурового зеркала [44] был излюбленным для детектирования метилена, пока не было показано [45], что, по крайней мере при получении метилена фотолизом кетепа, перенос зеркала обусловлен главным образом реакцией с другими молекулами. Метилен реагирует также с иодом с образованием СНаХз [46, 47] и с окисью углерода с образованием кетена [48, 49]. Реакция дифеиилкарбена с кислородом дает бензофенон [43]. Метилен и его производные могли бы, вероятно, реагировать и со многими другими вещ ествами, если создать соответствующ ие условия, поск льку метилен весьма реакционпоспособен как в синглетном, так и в триплетном состоянии. Поэтому сомнительно, чтобы какое бы то ни было исследование случайно выбранных реакций, за исключением самого подробного, дало бы значительную информацию о типичных химических свойствах синглетных и триплетных состояний. Прежние предположения, как, нанример, то, что синглетный метилен обладает малой реакционной способностью [50] или что триплетный метилен, несомненно, обладает реакционной способностью свободного радикала , по-видимому, либо неправильны, либо чересчур упрощенны. [c.284]

При помощи химических методов невозможно установить, имеет углеводород Чичибабина строение I или II. Для сравнения был синтезирован изомерный углеводород III, который не может обладать хиноидным строением, так как обе дифе-нилметильные группы занимают жета-ноложение в дифенильном остатке (В. Шленк, 1915 г.). Углеводород III обладает типичными свойствами свободного радикала с кислородом он образует перекись в инертных растворителях он растворяется в виде мономера, окрашенного в красно-оранжевый цвет и находящегося в равновесии с бесцветным димером в твердом состоянии он димерен и бесцветен. Этими свойствами углеводород Шленка отличается от углеводорода Чичибабина, который окрашен (и мономерен) даже в твердом состоянии. Однако это различие не убедительно, так как известны и другие свободные триарилметильные радикалы, ие обладающие склонностью к димеризации (см. том I, Долгоживущие свободные радикалы ). [c.524]

В растворах оно быстро окислялось, превращаясь в перекисное соединение, полученное Гомбергом в первых вышеприведенных опытах (т. пл. 185Х), а также мгновенно обесцвечивало растворы брома и иода. Поскольку эти свойства, по мнению Гомберга, не соответствовали химическим свойствам гексафенилэтана и явно указывали на ненасыщенность полученного вещества, Гомберг высказал смелое предположение, что полученное им вещество представляет собой не гексафенилэтан, а свободный радикал—трифенилметил [8] [c.802]

Реакции сшивания каучуковой фазы оказывают существенное влияние на морфологию полимера, его реологические характеристики, перерабатываемость и физико-химические свойства. При конверсии выше 80 % практически вся каучуковая фаза переходит в гель-фракцию. Реакция сшивания протекает в условиях исчерпания свободного мономера, когда конкурирующие реакции роста полистирольных цепей становятся маловероятными [308—310]. Основные реакции образования сшитой структуры в ударопрочном полистироле — реакции рекомбинационного обрыва гомополистирольных (реакции 6.2 и 6.5) или привитых полистирольных (реакции 6.1 и 6.2) цепей. Реакции сшивания так же, как и реакции прививки, существенно зависят от химического строения и структуры используемого каучука. Сшивание предпочтительно идет по двойным связям 1,2-звеньев. При 110 °С отношение константы скорости присоединения стирольного радикала к 1,2-звеньям полибутадиена к константе скорости реакции роста цепи составляет 1,5 10 [310]. Очевидно, несмотря на малые значения этой величины с уменьшением концентрации стирола вероятность образования сшитых полимеров за счет увеличения вклада реакций [c.167]

Для открытия свободных радикалов служат и некоторые физические методы. Важнейшим из них является метод электроносппно-вого резонанса (метод ЭСР), представляющий собой частный случай электронопарамагнитного резонанса (метод ЭПР). Так как свободные радикалы образуются в результате разрыва химической связи, в образовании которой участвуют два электрона с противоположно направленными спинами, то при разрыве связи у каждого из ранее связанных атомов остается по одному неспаренному электрону, спин которого не компенсирован противоположно направленным спином другого электрона К К + К . В результате этого свободный радикал приобретает магнитные свойства (спиновый парамагнетизм), который может быть обнаружен приборами, называемыми спектрометрами электронопарамагнитного резонанса. Метод ЭСР или ЭПР многократно применялся для открытия свободных радикалов в жидких и твердых системах. [c.283]

В результате многих актов присоединения молекул мономера к первичному свободному радикалу образуются макромолекулы — гигантские макрорадикалы, молекулярный вес которых может превышать миллион. Время роста макромолекулы обычно составляет величину порядка одной-ста секунд. Физические свойства радикала (например, коэффициент диффузии) за это время резко изменяются. Трудно себе представить, что его химические свойства при этом остаются неизменными, однако во многих слутгаях экспериментальная проверка подтверждает справедливость этого допущения. [c.51]

Главное различие процессов свободнорадикальной и ионной полимеризации заключается в природе активных центров, на которых происходит рост полимерных цепей. О химическом строении и природе активности свободных радикалов мы уже говорили в, гл. II. Напомним что активность (реакционная способность) свободного радикала определяется наличием неспаренного электрона у атома углерода и расположением заместителей у этого же атома. Природа и свойства среды, в которой протекает радикальная полимеризация, во многих случаях играют второстепенную роль. [c.198]

Мы разобрали выше радикальный механизм катализа на примере реакции замещения Aj+Bg 2АВ. Гораздо больший практический интерес имеют реакции присоединения, простейшим примером которых является процесс гидрирования этилена. Радикальный механизм реакций присоединения существенно не отличается от механизма реакций замещения. Все же он имеет некоторые особенности. В реакциях замещения молекула при реакции со свободной валентностью V давала Av (хемосорбированный атом, инертный в химическом отношении) и другой атом А, очень слабо связанный с поверхностью, обладающий свойствами свободного радикала. Вещества, имеющие двойную связь, при реакции со свободной валентностью поверхности приводят к образованию свободного радикала, который, однако, одним концом прочно химически связан с поверхностью С2Н4- -V V H2 — СНз—. У этого поверхностного хемосорбированного радикала имеются различные возможные пути реакции. [c.302]

Если иодистый тетраэтиламмоний подвергать электролизу, то иа катоде выделяется свободный тетраэтиламмоний [(СгН5)4Ы] в виде синего, постепенно обесцвечивающегося вещества, по химическим свойством близкого к металлическому калию (пример свободного радикала). [c.142]

Как любая цепная реакция, процесс свободно-радикальной полимеризации включает также стадии зарождения цепей и обрыва цепей. Как правило, процессы полимеризации ведутся в присутствии инициаторов, являющихся источниками свободных радикалов. Такими инициаторами являются, в частности, перекиси и азосоединения, например, перекись бензоила и азоизобутилонитрил (см. главу восьмую, 1, раздел В). Процесс полимеризации поэтому начинается с присоединения к молекуле мономера свободного радикала 2 , образовавшегося из инициатора. Т. о. растущая полимерная цепочка имеет на конце радикал 2, образованный не из мономера, а из инициатора. Этот радикал, химические и физические свойства которого могут существенно отличаться от свойств основной полимерной цепочки, обычно может быть легко обнаружен в образовавшемся полимере. [c.347]

Выбор эмульгатора с таким химическим строением, которое обеспечивает межфазное натяжение на границе углеводородный раствор ПАВ - водная фаза. Это могут быть маслораст-воримые ПАВ с длиной радикала в 14-17 атомов углерода и функциональными группами с высокой адгезией к водной фазе. Углеводородные цепи их, как правило, ненасыщенного характера или содержат ароматические кольца. Эти ПАВ отличает значительная посадочная площадь и высокая подвижность в составе межфазного слоя, а также повышенная степень диспергируемости в дистиллированной воде. К таким эмульгаторам относятся металлические мыла маслорастворимых сульфокислот, пентол, ОП-4 триэтаноламиновые мыла олеиновой кислоты или таллового масла, эмультал, нефтехим-1. Однако термостабильность обратных эмульсий на их основе невысока и не превышает, как правило 80 С, а фильтрация довольно значительна. При нормальной температуре такие эмульсии практически беспрепятственно проходят через бумажные фильтры. Это объясняется высокими пластичными свойствами межфазных слоев ПАВ, малым размером глобул и быстрой вторичной адсорбцией эмульгаторов на разрушающихся во время прохождения через фильтр водных глобулах. В условиях повышенных температур в составе фильтрата присутствует свободная водная фаза из-за нарушения целостности межфазных адсорбционных слоев эмульгаторов и коалесценции водных глобул. Этот случай свидетельствует о нарушении корреляции между межфазным натяжением и стабилизирующими свойствами ПАВ в составе обратных эмульсий. [c.54]

Кванте во-химические расчеты. Приложение квантово-химических расчетов к количественной оценке каталитических свойств веществ находится в начальной стадии. Ионеда и другие применили разработанный Фукуи [46 ] индекс реакционности ст-электронных систем — степень делокализации электрона — в качестве коррелирующего параметра в уравнениях типа ЛССЭ [47, 481. В основу были положены представления, что в этих сложных реакциях имеет место одна лимитирующая стадия, в которой активные центры катализатора отрывают радикал от молекулы КХ. При этом была установлена хорошая сходимость экспериментальных и расчетных величин для реакции дегидрогенизации различных спиртов и для дегидрирования дикло-гексана и его гомологов на окисных катализаторах. Нет сомнений, что аналогичные корреляции удастся осуществить и для п-электронных систем по таким общепринятым индексам, как л-электронная плотность, индекс свободной валентности и т. п. [c.163]

Начало XX века ознаменовалось, после открытия Ромбергом свободного трифенилметильного радикала, возрождением представления о свободных радикалах как реально существующих осколках молекул. До этого времени на протяжении-40 лет идея о реальности радикалов была изгнана из химии. В радикалах видели только удобный символический прием изображения строения органических соединений. После экспериментального подтверждения реальности радикалов с новой силой ожил интерес исследователей к радикалам, к изучению той роли, которую они могут играть в реакциях. Эту роль еще в середине XIX века предвидели А. М. Бутлеров и другие исследователи, полагавшие, что радикалы реально существуют. Новый мир радикалов как частиц с весьма своеобразными свойствами, необычайно активных относительно реакций, в которые они могут вступать, прёдстал перед взором исследователей. Возникла новая область науки — химия радикалов, тесно связанная с учением о скоростях превращений — химической кинетикой. Неудивительно-поэтому, что в первой четверти XX века появляются работы, в которых настойчиво проводится мысль о значении радикалов в процессе пиролиза органических веществ [Ц —13]. Встречающиеся в этих работах данные о влиянии температуры и давления на быстроту крекинга и выход продуктов но-13 [c.18]

В основе ценной теории лежит утверждение о том, что в механизме цепных реакций ведущую роль пграют активные центры — свободные радикалы и атомы. Свободная валентность таких активных центров обусловливает их первое важное для протекания цепной реакции свойство, а именно, высокую химическую активность и возмоншость их взаимодействия с валентно-насыщенными молекулами с малой энергией активации. По современным представлениям это происходит потому, что свободный электрон радикала или атома воздействует на электроны, образующие связи в молекуле, с которой этот радикал или атом встречается. В этом случае, в противоположность взаимодействию двух молекул, имеется прямое воздействие, которое и является причиной, выводящей систему из относительно устойчивого состояния [21. В результате химическая реакция между свободным радикалом и молекулой протекает с незначительной энергией активации. [c.45]

Хотя содержание свободного трифенилметильного радикала в димере невелико, последний проявляет ярко выраженные радикальные свойства в химических реакциях легко окисляется кислородом воздуха до пероксида, восстанавливается металлическим натрием или его амальгамой до аниона, при взаимодействии с хлором или бромом дает соответствующие трифенил-галогенметаны, с дивинилом дает продукт 1,4-присоединения [c.210]

Эберсон [55] в ответ на эту критику привел результаты стерео-химических реакций, которые, как он утверждает, показывают, что промежуточные соединения реакции обладают свойствами истинных свободных радикалов (что очень важно), а не только свойствами адсорбированных частиц. В обоих случаях предполагалось [19, 55], что ацилокси-радикал адсорбируется таким образом, что в сторону электрода ориентированы его кислородные атомы. Следовательно, при отщеплении двуокиси углерода алкильная группа оказывается на некотором расстоянии от электрода. Было рассмотрено три возможных варианта поведения этого радикала. Если промежуточное соединение адсорбировано на поверхности электрода, то конфигурация оптически активного радикала с центром асимметрии на углеродном атоме, несущем неснаренный электрон, сохраняется. Предполагалось, что вращение на 180° обусловливает инверсию, а вращение на угол больше 180° обусловливает рацемизацию, что и было обнаружено [33]. Согласно Эберсону, образование [c.147]

Выводы Райса о положительной роли свободных радикалов в подавлении детонации опровергаются также эффективным ан-тидетонационным действием веществ типа карбонилов металлов Ы1(С0)4, Ре (СО) 5, Сг(СО)б. Они подобно тетраэтилсвинцу легко диссоциируют при невысоких температурах. Однако, образуя при распаде подобно металлалкилам атомарный химически весьма активный металл, они вместо свободных радикалов, возникающих при распаде тетраэтилсвинца, образуют сравнительно пассивную окись углерода. Если бы предположения Райса о Т0рл40-зящей роли свободных радикалов были справедливы, то антиде-тонационные свойства ряда органических соединений, содержащих этильный радикал н склонных к диссоциации, были бы близки к антидетонационным свойствам тетраэтилсвинца. Факти- [c.153]